班別 : 姓名 : ( ) 日期 : 15 環境狀況的探測 15.1 探測環境變化 ( 課本 2,p. 15-3) 感應性 (irritability) 是指生物能夠探測 (1) (stimulus), 並作出適當 (2) (response) 的能力 感覺器官 (sense organ) 裏的 (3) (receptor) 受到刺激時, 會發出 (4) (nerve impulse), 神經脈衝傳遞到控制中心, 例如腦 控制中心繼而發出神經脈衝至 (5) (effector), 例如肌肉, 使效應器作出反應 人的感覺器官內的感受器種類, 以及每種感受器所探測的刺激 : 感受器感覺器官探測的刺激 (6) (7) 光 (8) (10) (9) 皮膚鼻舌頭 聲音振動壓力空氣中的化學物食物中的化學物 (11) 皮膚 (12) 的改變 15.2 眼睛能探測光 ( 課本 2,p. 15-5) A 眼睛的外部構造 ( 課本 2,p. 15-5) 眼睛的外部構造協助眼睛發揮視覺功能, 並維持眼睛健康 : (1) : - 防止汗流入眼睛 (2) : - 阻止污垢進入眼睛 (3) : - 分泌淚水, 淚水含有氯化鈉和一種能殺菌的酶 上下 (4) : - 能夠閉合, 讓我們能夠眨眼 (5) : - 讓過多的淚水流到鼻腔 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 49 -
眼睛的結構 ( 課本 2,p. 15-6) 眼睛的內部構造 : A C D E F I J K L M N O G H P 標註構造功能 A (6) (conjunctiva) 保護角膜 (7) (cornea) 讓 (8) 通過把光線 (9) 到眼球內 C (10) (aqueous humour) 為結膜 角膜和晶體提供營養素和氧保持眼球的 (11) 把進入眼球的光線折射 D (12) (pupil) 讓光線進入眼球 E (13) (iris) 調節瞳孔的 (14), 從而控制進入眼球的 (15) F (16) (lens) 透明, 呈雙凸狀並富彈性把光線折射後 (17) 到視網膜上 G (18) (suspensory ligament) 把晶體與睫狀體連接起來 H (19) (ciliary body) 藉著睫狀肌的收縮和放鬆來調節晶體的 (20) 接下頁 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 50 -
I (21) (eye muscle) 把眼球連接到顱骨的 (22) 內, 這些肌肉收縮使眼球向不同方向 (23) J (24) (sclera) 保護眼睛的內部構造是眼肌依附的部位保持眼球的形狀 含有黑 (26), 可以吸收光線和減 K (25) (choroid) 少光線在眼球內反射含有 (27), 供應營養素和氧給細 胞, 並從細胞帶走廢物 L (28) (retina) 含有負責探測光的視桿細胞 (rod cell) 和視錐細胞 (cone cell) M (29) (yellow spot) 視錐細胞集中之處 N (30) (optic nerve) 把神經脈衝從視網膜傳遞到腦 O (31) (blind spot) 沒有任何光感受器 P (32) (vitreous humour) 保持眼球的形狀把進入眼球的光線折射 參閱 實驗 15.1 檢視人的眼睛模型 ( 課本 2,p. 15-9; 校本評核實驗作業 2,p. 15-1) 實驗 15.2 解剖及檢視牛眼 ( 課本 2,p. 15-9; 校本評核實驗作業 2,p. 15-4) 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 51 -
C 視覺是怎樣產生的?( 課本 2,p. 15-11) 1 產生視覺的過程 眼睛裏負責把光線折射的構造有 : - (33) : 大部分的折射在這裏發生 ; - (34) 和 (35) ; - (36) : 把光線準確地聚焦在視網膜的黃點上 在視網膜上形成的影像是 (37) 倒置的 (38) ( 實像 / 虛像 ), 而且比實物 (39) ( 大 / 小 ) 當視網膜上的 (40) 細胞受光刺激, 便會發出神經脈衝 神經脈衝沿 (41) 傳遞到位於腦的 (42) 中心 腦把神經脈衝詮釋成直立的物體影像 2 感光細胞 視網膜上有兩類感光細胞, 分別是 (43) 和 (44) 對哪種強度的光較敏感 負責的視覺 視網膜上的分佈情況 視桿細胞對 (45) 光敏感黑白視覺遍佈 (48), 黃點和盲點則沒有 視錐細胞對 (46) 光敏感 (47) ( 涉及分別對紅 藍和綠光敏感的視錐細胞 ) 集中在 (49), (50) 則沒有 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 52 -
3 盲點 盲點是視網膜上 (51) 離開眼球的位置 盲點上沒有 (52), 要是影像落在盲點上, 也不會發出神經脈衝, 因 此我們 (53) ( 會 / 不會 ) 看見該影像 D 眼睛怎樣控制進入眼球的光量?( 課本 2,p. 15-16) 虹膜的 (54) 和 (55) 負責改變瞳孔的大小, 從而控制進入眼球的光量 放射肌 環肌 瞳孔 虹膜的肌肉與瞳孔 光線太強和光線不足時眼睛的變化 : 光線太強時 光線不足時 側視圖正視圖側視圖正視圖 虹膜的環肌 虹膜的放射肌 (56) ( 收縮 / 放鬆 ) (57) ( 收縮 / 放鬆 ) (58) ( 收縮 / 放鬆 ) (59) ( 收縮 / 放鬆 ) 瞳孔 (60) ( 縮小 / 擴張 ) (61) ( 縮小 / 擴張 ) 進入眼球的光量 (62) ( 增加 / 減少 ) (63) ( 增加 / 減少 ) 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 53 -
E 我們怎樣能清楚看見不同距離的物體?( 課本 2,p. 15-18) 晶體的 (64) 能改變, 以調校光線的 (65) 幅度 眼球把不同距離的物體聚焦在視網膜上的能力, 稱為 (66) (eye accommodation) 聚焦近物和遠物時眼睛的變化 : 聚焦近物 聚焦遠物 來自近物的光線 來自遠物的光線 環狀睫狀肌 懸韌帶 晶體 來自物體的光線 (67) 接近 (68) 環狀睫狀肌 (69) ( 收縮 / 放鬆 ) (70) ( 收縮 / 放鬆 ) 懸韌帶的張力 (71) ( 增加 / 減少 ) ( 即懸韌帶鬆弛 ) (72) ( 增加 / 減少 ) ( 即懸韌帶拉緊 ) 晶體 (73) ( 變厚 / 變薄 ) (74) ( 變厚 / 變薄 ) 光線折射的幅度 (75) ( 較大 / 較小 ) (76) ( 較大 / 較小 ) 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 54 -
F 眼睛毛病的成因是甚麼? 它們可怎樣矯正?( 課本 2,p. 15-21) 1 近視 近視患者能夠清楚看見 (77) ( 近物 / 遠物 ), 但 (78) ( 近物 / 遠物 ) 卻顯得模糊不清 成因 矯正方法 晶體 (79) 佩戴 (81) ( 過薄 / 過厚 ) ( 凹透鏡 / 凸透鏡 ) 來自遠物的光線 影像在視網膜 (80) ( 前面 / 後面 ) 形成 矯正鏡片 影像落在視網膜上 眼球 (82) 佩戴 (84) ( 過短 / 過長 ) ( 凹透鏡 / 凸透鏡 ) 來自遠物的光線 影像在視網膜 (83) ( 前面 / 後面 ) 形成 矯正鏡片 影像落在視網膜上 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 55 -
2 遠視 遠視患者能夠清楚看見 (85) ( 近物 / 遠物 ), 但 (86) ( 近物 / 遠物 ) 卻顯得模糊不清 成因 矯正方法 晶體 (87) 佩戴 (89) ( 過薄 / 過厚 ) ( 凹透鏡 / 凸透鏡 ) 來自近物的光線 影像在視網膜 (88) ( 前面 / 後面 ) 形成 矯正鏡片 影像落在視網膜上 眼球 (90) 佩戴 (92) ( 過短 / 過長 ) ( 凹透鏡 / 凸透鏡 ) 來自近物的光線 影像在視網膜 (91) ( 前面 / 後面 ) 形成 矯正鏡片 影像落在視網膜上 3 色盲 (93) 患者不能分辨部分或所有顏色, 原因是其中一種或多種 (94) 細胞數目不足或有缺陷 (95) 色盲 (red-green colour blindness) 是最常見的色盲, 這是由於紅 色視錐細胞 綠色視錐細胞或兩者的數目不足或有缺陷所引致 全色盲 (total colour blindness) 是十分罕見的 色盲是 (96) 的眼睛毛病, 既無法醫治, 也 (97) ( 能 / 不能 ) 佩戴眼鏡矯正 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 56 -
15.3 耳朵能探測聲音 ( 課本 2,p. 15-26) A 耳朵的結構 ( 課本 2,p. 15-26) 人的耳朵主要由 (1) (outer ear) (2) (middle ear) 和 (3) (inner ear) 三部分組成 耳朵的結構 : D E F G H J A C I 外耳中耳內耳 標註構造功能 A (4) (pinna) 收集聲波 (5) (auditory canal) 引導聲波至鼓膜 C (6) (eardrum) 把聲波轉化成 (7) D (8) (ear bone) 把鼓膜的振動 (9), 傳送到卵圓窗 E (10) (oval window) 把振動從聽小骨 (11) 到內耳 F (12) (semicircular canal) 探測頭部運動的 (13) 接下頁 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 57 -
G (14) (cochlea) 含 (15), 負責探測振動, 並發出神經脈衝傳送到腦 H (16) (auditory nerve) 把神經脈衝從耳蝸傳遞到腦作 (17) I (18) (round window) 把耳蝸內液體的壓力釋放至 (19) J (20) (Eustachian tube) 使中耳內的壓力與大氣壓力 (21) 耳蝸的結構 : 中管道充滿 (23) (endolymph) 感覺毛細胞 上管道和下管道充滿 (22) (perilymph) 感覺毛細胞的毛 感覺毛細胞 感覺毛細胞的神經纖維匯集成聽神經 (24) 振動時, 感覺毛細胞的毛會 (25) 感覺毛細 胞受 (26), 便會發出神經脈衝, 神經脈衝沿 (27) 傳 遞到腦的聽覺中心作詮釋 參閱 實驗 15.3 檢視人的耳朵模型 ( 課本 2,p. 15-26; 校本評核實驗作業 2,p. 15-9) 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 58 -
聽覺是怎樣產生的?( 課本 2,p. 15-29) 產生聽覺的過程 : I II III IV V VI 聽覺中心 外淋巴 內淋巴 感覺毛細胞 VIII VII 圖例 : 振動傳送的方向神經脈衝傳遞的方向 步驟 描述 I a 聽小骨把振動擴大, 並傳送到卵圓窗 II b 神經脈衝沿聽神經傳遞到聽覺中心作詮釋, 產生聽覺 III c 中管道內的感覺毛細胞受刺激, 發出神經脈衝 IV d 外淋巴的振動傳送到中管道的內淋巴 V e 耳廓收集並引導聲波, 聲波經聽道傳至鼓膜 VI f 外淋巴的振動傳送到圓窗, 圓窗向中耳鼓起, 把耳蝸內的壓力釋放 VII g 卵圓窗振動, 使耳蝸上管道的外淋巴振動 VIII h 聲波使鼓膜振動 I: (28) II: (29) III: (30) IV: (31) V: (32) VI: (33) VII: (34) VIII: (35) 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 59 -
15.4 植物能探測光 ( 課本 2,p. 15-31) 植物的反應通常涉及個別部位向著或背離刺激 (1) 某些植物部位會對 (2) 刺激作出方向性的生長運動, 這種反應稱為 (3) (tropism) A 植物怎樣對光作出反應?( 課本 2,p. 15-31) 植物某部位對光作出方向性的生長運動, 稱為 (4) (phototropism) 枝條會 (5) ( 向著 / 背離 ) 光源生長, 即它們具 (6) ( 正 / 負 ) 向光性 這種生長反應讓葉能獲得更多光來進行 (7), 以製造食物 根會 (8) ( 向著 / 背離 ) 光源生 長, 即它們具 (9) ( 正 / 負 ) 向光性 這種生長反應有助根鑽入土壤深處, 以 (10) 植物於土壤中 枝條和根對單側光的生長反應 參閱 實驗 15.4 探究枝條和根的向光反應 ( 課本 2,p. 15-31; 校本評核實驗作業 2,p. 15-11) 甚麼物質控制植物的向光反應?( 課本 2,p. 15-32) (11) (coleoptile) 常用於研究向性的實驗, 原因包括 : - 它們對光的生長反應容易觀察 ; - 它們生長 (12) ; - 它們的體積細小, 容易處理, 方便 (13) 種植 燕麥胚芽鞘 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 60 -
一些研究向光性的實驗 : 達爾文 (Charles Darwin) (1880) 實驗 結果 單側光 完整的胚芽鞘 切去頂端不透光帽不透光環 A C D A C D 結論或解釋 : - 胚芽鞘 A 和 的結果顯示枝條 (14) 是生長所必需的 - 胚芽鞘 A C 和 D 的結果顯示頂端對單側光 (15) 白森 詹森 (oysen-jenson) (1913) 實驗 結果 單側光 瓊脂塊 把頂端放在瓊脂塊上 雲母片 A C A C 切去頂端的胚芽鞘 結論或解釋 : - 由於化學物能通過 (16), 但不能通過 (17), 因此頂端產生的物質是一種 (18) 物 - 這種化學物從頂端向下傳送, 使頂端 (19) 的區域生長 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 61 -
實驗 結果 單側光 在向光的一側插入雲母片 在背光的一側插入雲母片 A A 結論或解釋 : - 頂端製造的化學物沿胚芽鞘 (20) 一側向下傳送 保羅 (Paal) (1919) 實驗 結果 黑暗中 把頂端放在切面的左邊 把頂端放在切面的右邊 A A 結論或解釋 : - 放置頂端的一側化學物的濃度 (21) ( 較高 / 較低 ) - 那側生長得 (22) ( 較快 / 較慢 ), 使胚芽鞘彎曲 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 62 -
文特 (Went) (1926) 實驗 結果 黑暗中 切去頂端 把頂端放在瓊脂塊上一段時間 再把瓊脂塊放到切面上 A A 單側光 黑暗中 從胚芽鞘切出的頂端 X Y X Y X Y 雲母片 瓊脂塊 結論或解釋 : - 當頂端製造的化學物擴散到瓊脂塊時, 光導致化學物 (23) 地分佈 - 背光一側的化學物濃度 (24) ( 較高 / 較低 ) - (25) 一側生長得較快, 使枝條向光彎曲 導致枝條彎曲生長的化學物稱為 (26) (auxin), 是一組植物激素, 在 枝條和根的 (27) 產生 最常見的生長素是 (28) (indoleacetic acid, IAA), 它主要於 (29) 分生組織產生, 隨後轉運到 (30) 區, 加快細 胞延長的速度, 促進植物的 (31) ( 初生 / 次生 ) 生長 C 光怎樣影響生長素的分佈?( 課本 2,p. 15-35) 兩個假說 : i ii 光破壞生長素 光使生長素由胚芽鞘向光一側移到背光一側 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 63 -
驗證上述的假說的實驗 : 實驗 結果 平均光照下 黑暗中 瓊脂塊 A 24 胚芽鞘頂端 瓊脂塊 A A 切去頂端的胚芽鞘 A 黑暗中 黑暗中 瓊脂塊 24 瓊脂塊 結論或解釋 : - 由於胚芽鞘 A 和 彎曲的程度相同, 因此無論在光照或黑暗的情況下, 瓊脂塊所收集的生長素分量 (32) ( 相同 / 不同 ) - 實驗顯示光 (33) ( 會 / 不會 ) 破瓌生長素 實驗 結果 單側光 黑暗中 胚芽鞘頂端 雲母片 L R 24 24 L R C D C D 單側光 黑暗中 雲母片 L R 12 31 L R E F E F 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 64 -
結論或解釋 : - (34) 阻止生長素的橫向傳送 由於光不會破壞生長素, 因此從瓊脂塊擴散至胚芽鞘 C 和 D 的生長素分量 (35) ( 相同 / 不同 ), 兩棵胚芽鞘的彎曲程度也相同 - 胚芽鞘 (36) 彎曲的程度最大, 這顯示光導致生長素由 (37) 一側移到 (38) 一側 D 生長素濃度對枝條和根的生長有甚麼影響?( 課本 2,p. 15-36) 不同植物部位對相同的生長素濃度的反應不同 : 生長反應 抑制百分率刺激百分率 200 150 100 50 0 50 100 根枝條 10 6 10 4 10 2 1 10 2 10 4 生長素的濃度 (ppm, 即百萬分之一 ) 生長素濃度對燕麥胚芽鞘的根和枝條生長的影響 較低濃度的生長素 (10 6 至 10 2 ppm)(39) ( 促進 / 抑制 ) 根生長 促進 (40) ( 根 / 枝條 ) 生長的生長素濃度 (10 6 至 10 3 ppm) 大都不足以促進 (41) ( 根 / 枝條 ) 生長 刺激 (42) ( 根 / 枝條 ) 最快生長的生長素濃度 (10 4 ppm) 低於刺激 (43) ( 根 / 枝條 ) 最快生長的濃度 (1 ppm) 高濃度的生長素 ( 超過 10 2 ppm) 可以 (44) ( 促進 / 抑制 ) 枝條生長, 卻 (45) ( 促進 / 抑制 ) 根生長 更高濃度的生長素 ( 超過 10 2 ppm) 同時 (46) ( 促進 / 抑制 ) 根和枝條生長 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 65 -
E 枝條和根向光反應的機制 ( 課本 2,p. 15-37) 光從四周照射時, 枝條和根的生長情況 : 枝條和根的頂端產生生長素 枝條 生長素 光來自四周 生長素 (47) 枝條垂直向上生長 根 生長素 分佈 根垂直向下生長 在單側光照射下, 枝條和根的生長情況 : 枝條和根的頂端產生生長素 生長素由 (48) 一側移到 (49) 一側 高濃度的生長素 (50) 枝條生長, 使 (51) 一側生長得較快, 因此枝條向著光源彎曲 枝條 生長素 單側光 根 生長素 高濃度的生長素 (52) 根生長, 使 (53) 一側 生長得較快, 因此根背離光源彎曲 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 66 -
參考答案 第 15 章環境狀況的探測 15.1 1 刺激 2 反應 3 感受器 4 神經脈衝 5 效應器 6 光感受器 7 眼睛 8 機械感受器 9 耳朵 10 化學感受器 11 溫度感受器 12 溫度 15.2 1 眼眉 2 眼睫毛 3 淚腺 4 眼瞼 5 淚管 6 結膜 7 角膜 8 光線 9 折射 10 水狀液 11 形狀 12 瞳孔 13 虹膜 14 大小 15 光量 16 晶體 17 聚焦 18 懸韌帶 19 睫狀體 20 厚度 21 眼肌 22 眼窩 23 轉動 24 鞏膜 25 脈絡膜 26 色素 27 血管 28 視網膜 29 黃點 30 視神經 31 盲點 32 玻璃狀液 33 角膜 34 水狀液 / 玻璃狀液 35 玻璃狀液 / 水狀液 36 晶體 37 上下左右 38 實像 39 小 40 感光 41 視神經 42 視覺 43 視桿細胞 / 視錐細胞 44 視錐細胞 / 視桿細胞 45 弱 46 強 47 色覺 48 視網膜 49 黃點 50 盲點 51 視神經 52 光感受器 53 不會 54 環肌 / 放射肌 55 放射肌 / 環肌 56 收縮 57 放鬆 58 放鬆 59 收縮 60 縮小 61 擴張 62 減少 63 增加 64 曲率 65 折射 66 視覺調節 67 發散 68 平行 69 收縮 70 放鬆 71 減少 72 增加 73 變厚 74 變薄 75 較大 76 較小 77 近物 78 遠物 79 過厚 80 前面 81 凹透鏡 82 過長 83 前面 84 凹透鏡 85 遠物 86 近物 87 過薄 88 後面 89 凸透鏡 90 過短 91 後面 92 凸透鏡 93 色盲 94 視錐 95 紅綠 96 遺傳性 97 不能 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 67 -
15.3 1 外耳 2 中耳 3 內耳 4 耳廓 5 聽道 6 鼓膜 7 振動 8 聽小骨 9 擴大 10 卵圓窗 11 傳送 12 半規管 13 方向 14 耳蝸 15 感覺毛細胞 16 聽神經 17 詮釋 18 圓窗 19 中耳 20 耳咽管 21 相等 22 外淋巴 23 內淋巴 24 內淋巴 25 彎曲 26 刺激 27 聽神經 28 e 29 h 30 a 31 g 32 d 33 c 34 b 35 f 15.4 1 生長 2 單側 3 向性 4 向光性 5 向著 6 正 7 光合作用 8 背離 9 負 10 固定 11 胚芽鞘 12 迅速 13 大量 14 頂端 15 敏感 16 瓊脂塊 17 雲母片 18 化學 19 以下 20 背光 21 較高 22 較快 23 不平均 24 較高 25 背光 26 生長素 27 頂端 28 吲哚乙酸 29 頂端 30 延長 31 初生 32 相同 33 不會 34 雲母片 35 相同 36 F 37 向光 38 背光 39 促進 40 根 41 枝條 42 根 43 枝條 44 促進 45 抑制 46 抑制 47 平均 48 向光 49 背光 50 促進 51 背光 52 抑制 53 向光 新高中基礎生物學 ( 第二版 ) - 68 -